一种圆柱交错堆叠结构的Ti-Ti2AlC/TiAl3叠层复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110280769B

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN201910677302.5

    申请日:2019-07-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于装甲防护技术领域,具体为一种圆柱交错堆叠结构的Ti‑Ti2AlC/TiAl3叠层复合材料及其制备方法,解决了背景技术中的问题,叠层复合材料包括间隔叠加的TC4箔材层和复合粉末层,复合粉末层由铝粉和Ti2AlC粉末组成,铝粉和Ti2AlC粉末的摩尔比为5:1~20:1,位于两层复合粉末层之间的TC4箔材层上均开有数个圆柱通孔,相邻两块TC4箔材层上的圆柱通孔交错设置。用Ti2AlC增强Ti‑TiAl3叠层复合材料,能显著改善Ti‑TiAl3叠层复合材料的微区硬度、断裂韧性、压缩性能,圆柱交错堆叠结构有利于制备时残余应力的释放,使层与层之间连接更加紧密,也可有效提高复合板的韧性和吸能特性。

    一种Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲及其制备方法

    公开(公告)号:CN111043909A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911088372.3

    申请日:2019-11-08

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属装甲防护技术领域,为提高钛铝金属间化合物叠层复合装甲的抗侵彻性能,提供一种Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲及其制备方法。由Ti-AlTi和Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料组成的Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲,其中:Ti-AlTi叠层复合材料作为装甲前板,Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料作为装甲后板,装甲前板与装甲后板用扩散焊的方式连接;装甲前板与装甲后板的厚度比为3:1-4:1。综合Ti-AlTi叠层复合材料高硬度、高刚度以及良好的迎弹面抗破片侵彻能力和Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料高韧性,高吸能性的优点,对破片冲击有着优异的缓冲抑制能力,具有优良的抗侵彻性能。

    钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4仿生叠层复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110216291B

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN201910548038.5

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种钛封装陶瓷/Al3Ti‑Al‑TC4仿生叠层复合材料,将陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物基叠层复合材料,以提高其抗侵彻性能。其制备方法为:首先用球磨工艺制备均匀混合的陶瓷和金属复合粉末,然后将TC4箔、复合粉末、Al箔依次叠层,接着TC4箔材封装,最后采用真空热压烧结工艺制备出钛封装陶瓷/Al3Ti‑Al‑TC4叠层复合材料。本发明将高硬度、低密度的陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物中提高其硬度,借鉴鳞角腹足蜗牛具有机械性能放大作用的外壳结构,制备出具有脆/超硬‑韧‑软独特层状结构的叠层复合材料,使其具有优良的抗侵彻能力。而且本发明所述制备过程工艺简单易行,适于商业化生产。

    一种圆柱交错堆叠结构的Ti-Ti2AlC/TiAl3叠层复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110280769A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910677302.5

    申请日:2019-07-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于装甲防护技术领域,具体为一种圆柱交错堆叠结构的Ti-Ti2AlC/TiAl3叠层复合材料及其制备方法,解决了背景技术中的问题,叠层复合材料包括间隔叠加的TC4箔材层和复合粉末层,复合粉末层由铝粉和Ti2AlC粉末组成,铝粉和Ti2AlC粉末的摩尔比为5:1~20:1,位于两层复合粉末层之间的TC4箔材层上均开有数个圆柱通孔,相邻两块TC4箔材层上的圆柱通孔交错设置。用Ti2AlC增强Ti-TiAl3叠层复合材料,能显著改善Ti-TiAl3叠层复合材料的微区硬度、断裂韧性、压缩性能,圆柱交错堆叠结构有利于制备时残余应力的释放,使层与层之间连接更加紧密,也可有效提高复合板的韧性和吸能特性。

    钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4仿生叠层复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110216291A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910548038.5

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4仿生叠层复合材料,将陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物基叠层复合材料,以提高其抗侵彻性能。其制备方法为:首先用球磨工艺制备均匀混合的陶瓷和金属复合粉末,然后将TC4箔、复合粉末、Al箔依次叠层,接着TC4箔材封装,最后采用真空热压烧结工艺制备出钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4新型叠层复合材料。本发明将高硬度、低密度的陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物中提高其硬度,借鉴鳞角腹足蜗牛具有机械性能放大作用的外壳结构,制备出具有脆/超硬-韧-软独特层状结构的叠层复合材料,使其具有优良的抗侵彻能力。而且本发明所述制备过程工艺简单易行,适于商业化生产。

    一种TC4-Al3Ti-TC4-陶瓷叠层复合装甲及其制备方法

    公开(公告)号:CN108871073A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810561870.4

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲及其制备方法,其特征在于:将陶瓷(以B4C、SiC、Si3N4为典型实施例)引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲。首先采用真空热压烧结工艺制备TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料,然后采用环氧树脂混合剂将TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料与陶瓷材料依次堆叠粘结,制备出TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲。本发明旨在提高钛铝金属间化合物叠层复合装甲抗侵彻性能并降低其质量。将陶瓷引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲中,陶瓷硬度远高于标准穿甲弹弹丸硬度,进而提高复合装甲的抗侵彻能力。此外,陶瓷材料密度远低于钛合金密度,故而能降低复合装甲的面密度,减轻复合装甲重量,提高装甲车辆和直升机的机动性能。

    一种采用吸热半固态反应制备Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料的方法

    公开(公告)号:CN108909084A

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201810561864.9

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用吸热半固态反应制备Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料的方法。本方法如下:将金属Ti箔和金属Al箔裁剪为适当尺寸,对裁剪后的金属Ti箔和金属Al箔进行丙酮超声波清洗和化学试剂处理,之后立即用清水冲洗;将冲洗后的金属Ti箔和金属Al箔进行烘干叠层,将叠层好的金属Ti箔和金属Al箔放入金属包套并置入石墨模具;最后将石墨模具放入真空热压烧结炉,在吸热半固态反应温度区间进行热压烧结,制备得到Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料。本发明借助Ti、Al箔半固态反应中存在的液相Al可补充柯肯达尔效应造成的孔洞,吸热反应可抑制金属间化合物晶粒长大的优势以及剩余液相Al可以弥补剥层裂纹,制备的复合材料具有无孔洞、界面平整、组织致密及工艺简单的特点。

    一种TC4-Al3Ti-TC4-陶瓷叠层复合装甲及其制备方法

    公开(公告)号:CN108871073B

    公开(公告)日:2020-07-24

    申请号:CN201810561870.4

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲及其制备方法,其特征在于:将陶瓷(以B4C、SiC、Si3N4为典型实施例)引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲。首先采用真空热压烧结工艺制备TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料,然后采用环氧树脂混合剂将TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料与陶瓷材料依次堆叠粘结,制备出TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲。本发明旨在提高钛铝金属间化合物叠层复合装甲抗侵彻性能并降低其质量。将陶瓷引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲中,陶瓷硬度远高于标准穿甲弹弹丸硬度,进而提高复合装甲的抗侵彻能力。此外,陶瓷材料密度远低于钛合金密度,故而能降低复合装甲的面密度,减轻复合装甲重量,提高装甲车辆和直升机的机动性能。

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